基于PCA模式识别算法的收割机自主路径规划设计

为了更准确地对高分辨率可见光农田路标导航图像进行目标识别,将基于主成分分析(PCA 2 Principal Component Analysis)和模板匹配的方法引入到了联合收割机控制系统中,提升了收割机自主图像识别水平和路径规划能力。在识别过程中,采用PCA算法对分割图像进行特征提取和主成分分析,并将图像主轴旋转成水平方向和训练样本库进行匹配,最后识别出导航路标,并自动生成预设的路径。为了验证方案的可行性,将PCA模式识别算法嵌入到了收割机的控制系统中,在开阔平坦的农田里进行了实验测试,结果表明:采用PCA模式识别算法可以成功地识别农田里的导航路标,其识别准确率和效率都较高,且可以自动生成规划路径,对于现代收割机自动化作业能力的提升具有重要的意义。     

玉米籽粒破碎率在线采样装置设计

玉米籽粒破碎率是联合收割机重要参考指标之一,玉米籽粒破碎率的高低不仅直接反映出联合收割机的作业性能,还对玉米种植区域的产量多少、玉米仓储效率及以玉米为主的工业原材料生产有着十分重要的影响,但玉米籽粒破碎率在联合收割机上的在线检测一直是我国农业领域研究的重点及难点。为此,设计并研发出一种玉米籽粒破碎率在线采样装置,用于对联合收割机玉米籽粒破碎率情况进行在线检测,并通过模拟实验平台对采样装置进行安装调试。实验结果表明:采样装置采样效果较好,可初步满足联合收割机田间作业检测的需求。     

基于贝叶斯方法的收割机发动机盖有限元模型修正

收割机发动机缸盖较为复杂,在进行有限元分析时,如果模型简化或计算模型选择错误对计算效果影响很大。为此,提出了一种基于贝叶斯方法的发动机缸盖有限元模型修正方法,在进行缸盖的有限元分析时,采用了贝叶斯方法对缸盖的刚度参数进行修正,有效地提高了计算仿真的准确性。为了验证修正模型的可行性和可靠性,利用Pro/E软件对收割机发动机缸盖进行了三维建模,并将模型直接导入到ANSYS软件中进行了网格划分,网格划分采用了分块网格划分的形式,提高了计算效率和计算的准确性。最后,运用ANSYS对发动机缸盖在工作条件下的应力分布进行了有限元仿真计算,结果表明:采用修正模型可以成功地计算得到较为准确的应力分布情况,从而验证了模型的可靠性,为收割机发动机缸盖的设计提供了重要的数据参考。     

基于履带式联合收获机转向特性的局部跟踪路径规划

为降低履带式联合收获机导航路径跟踪转向控制频率和提高控制系统的稳定性,提出了一种预瞄-切线局部跟踪路径动态规划算法。规划的局部跟踪路径由平滑连接的两段弧线组成,第1段圆弧由收获机当前位姿与1/2横向偏差线上的预瞄点确定,第2段圆弧由收获机在1/2横向偏差线的实际位姿与期望路径的几何关系确定;基于收获机实际转向运动特性建立了相适应的转向控制模型,左转、右转控制模型拟合的决定系数R2分别为0.978、0.980。田间直线导航跟踪对比试验表明：当前进速度为0.4、0.8m/s时,横向偏差的标准差分别为0.0489、0.0507m,航向偏差的标准差分别为3.94°、4.66°,转向控制次数分别为19、12次;与传统纯追踪算法相比,横向偏差的标准差分别减小19.04%、31.30%,航向偏差的标准差分别减小25.94%、9.16%,转向控制次数分别减少47.22%、42.86%。本研究可为履带式农机车辆导航控制器设计提供参考。     

基于砂质轻质土壤的根茎收获机研究设计

针对我国根茎作物种植和收获机械现状,设计出一种基于砂质轻质土壤根茎收获机.生产试验和性能测试表明:装置作业质量和性能指标参数符合设计要求,具有田间作业中成型切削、抬升土壤、快速摔落和疏松土壤、自然覆土和人工采取根茎等农艺功能.试验结果表明:该设计解决了同类机具结构庞大、传动和震动机构复杂、适应区域性差、对土壤扰动较大等...     

丘陵轻简型稻油联合收割机设计与试验

针对大中型联合收割机不适用于在我国南方丘陵山区进行收获作业和稻油兼收的问题,设计了一种丘陵轻简型水稻、油菜联合收割机,并重点对双控型全液压小型履带底盘、全液压稻油兼收割台和负压吸杂与旋震筛组合清选机构等关键部位进行了方案创新与尺寸优化设计.试验结果表明:该机的乘坐-尾部双操纵方式和全液压差速底盘可很好适应丘陵地区狭小分...     

统收式采棉机清理装置的研究现状

统收式采棉机将作为经济型采棉机首选机型进行研究,期望通过研究使其适应新疆的高密度种植模式,成为解决新疆棉花机械化收获的一种新选择。在机采棉清理过程中,统收式采棉机清理装置主要清除铃壳、枝秆和青铃等重杂。利用籽棉与杂质颗粒大小、密度、表面状态弹性、硬度等的差别,借助刺钉滚筒或锯齿滚筒与有关工作部件的配合,将密度大于或小于籽棉的杂质从籽棉中分离出去。同时,介绍了几种统收式采棉机的机械清理装置。     

4U2.2型马铃薯收获机的设计

为满足马铃薯大规模收获作业需求,研制了4U2.2型马铃薯收获机。介绍收获机总体设计思路,探讨机架、振动筛、切刀、收获铲、输送链、地轮等重要部件的设计方法,分析样机试用过程中存在的问题,并提出改进方案。     

联合收割机脱粒滚筒转速监控系统

介绍了一种基于MCS-51系列单片机的联合收割机脱粒滚筒转速自动监控系统的设计.在联合收割机工作过程中,该系统应用传感器实现了对喂入量、谷物含水率和滚筒转速进行及时采集,并进行智能处理,以喂入量和谷物含水率作为控制量,自动控制滚筒转速,从而提高了联合收割机的工作效率和可靠性;简述了滚筒转速监控系统的基本工作原理、硬件系统及软件编程思路.     

水稻收割机的割茬高度控制系统设计与应用

随着水稻种植规模的扩大,水稻收割机在农业生产中的应用逐渐广泛,但传统水稻收割机故障率高、智能化程度低,存在割茬高度不均、割茬机构调整不便等诸多问题,导致水稻收割效率低、产能不足.为此,将PLC技术应用在传统水稻收割机上,通过研究分析水稻收割机的结构原理,完成了水稻收割机控制系统的优化设计,并针对控制系统的硬件进行了模块...